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| 标准编号 | GB/T 37599-2019 (GB/T37599-2019) | | 中文名称 | 石油天然气输送管用抗酸性宽厚钢板 | | 英文名称 | Wide and heavy steel plate for sour service petroleum and natural gas pipelines | | 行业 | 国家标准 (推荐) | | 中标分类 | H46 | | 国际标准分类 | 77.140.50 | | 字数估计 | 10,180 | | 发布日期 | 2019-06-04 | | 实施日期 | 2020-05-01 | | 起草单位 | 南京钢铁股份有限公司、冶金工业信息标准研究院、首钢集团有限公司、湖南华菱湘潭钢铁有限公司、天津钢铁集团有限公司、钢研纳克检测技术股份有限公司、日照钢铁控股集团有限公司、山东钢铁股份有限公司莱芜分公司、鞍钢股份有限公司、广西柳州钢铁集团有限公司、武汉钢铁有限公司 | | 归口单位 | 全国钢标准化技术委员会(SAC/TC 183) | | 提出机构 | 中国钢铁工业协会 | | 发布机构 | 国家市场监督管理总局、中国国家标准化管理委员会 | GB/T 37599-2019
(Acid-resistant wide steel plate for oil and gas pipeline)
ICS 77.140.50
H46
中华人民共和国国家标准
石油天然气输送管用抗酸性宽厚钢板
2019-06-04发布
2020-05-01实施
国 家 市 场 监 督 管 理 总 局
中国国家标准化管理委员会 发 布
前言
本标准按照GB/T 1.1-2009给出的规则起草。
本标准由中国钢铁工业协会提出。
本标准由全国钢标准化技术委员会(SAC/TC183)归口。
本标准起草单位:南京钢铁股份有限公司、冶金工业信息标准研究院、首钢集团有限公司、湖南华菱
湘潭钢铁有限公司、天津钢铁集团有限公司、钢研纳克检测技术股份有限公司、日照钢铁控股集团有限
公司、山东钢铁股份有限公司莱芜分公司、鞍钢股份有限公司、广西柳州钢铁集团有限公司、武汉钢铁有
限公司。
本标准主要起草人:姜金星、许峻峰、张维旭、侯捷、师莉、罗登、谭海鹏、许鹏、陈良、杜显彬、徐烽、
余志军、张政权、谯明亮、刘勇、尹志钧、李倩、沈钦义、熊祥江、王佩鑫、晏武、张鹏、任毅、刘川俊、刘美红、
陈奇明。
石油天然气输送管用抗酸性宽厚钢板
1 范围
本标准规定了石油、天然气输送管用抗酸性宽厚钢板的牌号表示方法、订货内容、尺寸、外形、重量、
技术要求、试验方法、检验规则、包装、标志及质量证明书。
本标准适用于厚度不大于50mm的石油、天然气输送管用抗酸性宽厚钢板(以下简称“钢板”)。
2 规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文
件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB/T 223.5 钢铁 酸溶硅和全硅含量的测定 还原型硅钼酸盐分光光度法
GB/T 223.9 钢铁及合金 铝含量的测定 铬天青S分光光度法
GB/T 223.12 钢铁及合金化学分析方法 碳酸钠分离-二苯碳酰二肼光度法测定铬量
GB/T 223.19 钢铁及合金化学分析方法 新亚铜灵-三氯甲烷萃取光度法测定铜量
GB/T 223.26 钢铁及合金 钼含量的测定 硫氰酸盐分光光度法
GB/T 223.40 钢铁及合金 铌含量的测定 氯磺酚S分光光度法
GB/T 223.54 钢铁及合金化学分析方法 火焰原子吸收分光光度法测定镍量
GB/T 223.59 钢铁及合金 磷含量的测定 铋磷钼蓝分光光度法和锑磷钼蓝分光光度法
GB/T 223.64 钢铁及合金 锰含量的测定 火焰原子吸收光谱法
GB/T 223.68 钢铁及合金化学分析方法 管式炉内燃烧后磺酸钾滴定法测定硫含量
GB/T 223.69 钢铁及合金 碳含量的测定 管式炉内燃烧后气体容量法
GB/T 223.76 钢铁及合金化学分析方法 火焰原子吸收光谱法测定钒量
GB/T 223.78 钢铁及合金化学分析方法 姜黄素直接光度法测定硼含量
GB/T 223.84 钢铁及合金 钛含量的测定 二安替比林甲烷分光光度法
GB/T 228.1 金属材料 拉伸试验 第1部分:室温试验方法
GB/T 229 金属材料 夏比摆锤冲击试验方法
GB/T 232 金属材料 弯曲试验方法
GB/T 247 钢板和钢带包装、标志及质量证明书的一般规定
GB/T 709-2019 热轧钢板和钢带的尺寸、外形、重量及允许偏差
GB/T 2970 厚钢板超声检测方法
GB/T 2975 钢及钢产品 力学性能试验取样位置及试样制备
GB/T 4157-2017 金属在硫化氢环境中抗硫化物应力开裂和应力腐蚀开裂的实验室试验方法
GB/T 4336 碳素钢和中低合金钢 多元素含量的测定 火花放电原子发射光谱法(常规法)
GB/T 4340.1 金属材料 维氏硬度试验 第1部分:试验方法
GB/T 6394 金属平均晶粒度测定方法
GB/T 8170 数值修约规则与极限数值的表示和判定
GB/T 8363 钢材 落锤撕裂试验方法
GB/T 8650-2015 管线钢和压力容器钢抗氢致开裂评定方法
GB/T 10561-2005 钢中非金属夹杂物含量的测定 标准评级图显微检验法
GB/T 14977 热轧钢板表面质量的一般要求
GB/T 15970.2 金属和合金的腐蚀 应力腐蚀试验 第2部分:弯梁试样的制备和应用
GB/T 17505 钢及钢产品 交货一般技术要求
GB/T 20066 钢和铁 化学成分测定用试样的取样和制样方法
GB/T 20123 钢铁 总碳硫含量的测定 高频感应炉燃烧后红外吸收法(常规方法)
GB/T 20124 钢铁 氮含量的测定 惰性气体熔融热导法(常规方法)
GB/T 20125 低合金钢 多元素含量的测定 电感耦合等离子体发射光谱法
3 牌号表示方法
3.1 钢的牌号由代表输送管线的“Line”的首位英文字母、钢管规定的最小屈服强度值、交货状态的特
征字母(M、N或Q)和“酸”的英文 “Sour”首字母“S”四部分组成。
示例:L415MS。
L ---代表输送管线“Line”的首位英文字母;
415---代表钢管规定的最小屈服强度值,单位为兆帕(MPa);
M ---代表交货状态为热机械轧制状态(TMCP);
S ---代表酸“Sour”的首个英文字母。
3.2 除3.1命名外,其他经常使用的牌号也在表1中给出。牌号由代表管线钢的“X”、钢管规定的最小
屈服强度值、交货状态的特征字母(M、N或Q)和“酸”的英文 “Sour”首字母“S”四部分组成。
示例:X60MS。
X ---代表管线钢;
60---代表钢管规定的最小屈服强度值,单位为ksi(1ksi=6.895MPa);
M ---代表交货状态为热机械轧制状态(TMCP);
S ---代表酸“Sour”的首个英文字母。
注:钢级B牌号中不包括规定最小屈服强度。
4 订货内容
按本标准订货的合同或订单应包括下列内容:
a) 本标准编号;
b) 产品名称;
c) 牌号;
d) 尺寸及外形;
e) 重量(数量);
f) 边缘状态;
g) 附加技术要求。
5 尺寸、外形、重量
5.1 钢板的尺寸、外形、重量及允许偏差应符合 GB/T 709-2019的规定,厚度偏差按B类。
5.2 根据需方要求,经供需双方协商并在合同中注明,供方可提供其他尺寸、外形及允许偏差的钢板。
6 技术要求
6.1 化学成分
6.1.1 钢的化学成分(熔炼分析和成品分析)应符合表1的规定。
表1 化学成分(熔炼分析和成品分析)
牌号
化学成分(质量分数)/%,不大于 碳当量a/%,不大于
Cb Si Mnb P S V Nb Ti 其他c,d CEⅡW CEPcm
L245NS/BNS 0.14 0.40 1.35 0.020 0.003e f f 0.04 g 0.36 0.19
L290NS/X42NS 0.14 0.40 1.35 0.020 0.003e 0.05 0.05 0.04 - 0.36 0.19
L320NS/X46NS 0.14 0.40 1.40 0.020 0.003e 0.07 0.05 0.04 g 0.38 0.20
L360NS/X52NS 0.16 0.45 1.65 0.020 0.003e 0.10 0.05 0.04 g 0.43 0.22
L245QS/BQS 0.14 0.40 1.35 0.020 0.003e 0.04 0.04 0.04 - 0.34 0.19
L290QS/X42QS 0.14 0.40 1.35 0.020 0.003e 0.04 0.04 0.04 - 0.34 0.19
L320QS/X46QS 0.15 0.45 1.40 0.020 0.003e 0.05 0.05 0.04 - 0.36 0.20
L360QS/X52QS 0.16 0.45 1.65 0.020 0.003e 0.07 0.05 0.04 g 0.39 0.20
L390QS/X56QS 0.16 0.45 1.65 0.020 0.003e 0.07 0.05 0.04 g 0.40 0.21
L415QS/X60QS 0.16 0.45 1.65 0.020 0.003e 0.08 0.05 0.04 g,h,i 0.41 0.22
L450QS/X65QS 0.16 0.45 1.65 0.020 0.003e 0.09 0.05 0.06 g,h,i 0.42 0.22
L485QS/X70QS 0.16 0.45 1.65 0.020 0.003e 0.09 0.05 0.06 g,h,i 0.42 0.22
L245MS/BMS 0.10 0.40 1.25 0.020 0.002e 0.04 0.04 0.04 - - 0.19
L290MS/X42MS 0.10 0.40 1.25 0.020 0.002e 0.04 0.04 0.04 - - 0.19
L320MS/X46MS 0.10 0.45 1.35 0.020 0.002e 0.05 0.05 0.04 - - 0.20
L360MS/X52MS 0.10 0.45 1.45 0.020 0.002e 0.05 0.06 0.04 - - 0.20
L390MS/X56MS 0.10 0.45 1.45 0.020 0.002e 0.06 0.08 0.04 g - 0.21
L415MS/X60MS 0.10 0.45 1.45 0.020 0.002e 0.08 0.08 0.06 g,h - 0.21
L450MS/X65MS 0.10 0.45 1.60 0.020 0.002e 0.10 0.08 0.06 g,h,j - 0.22
L485MS/X70MS 0.10 0.45 1.60 0.020 0.002e 0.10 0.08 0.06 g,h,j - 0.22
a 碳含量大于0.12%时,CEⅡW适用;碳含量不大于0.12%时,CEPcm适用。
b 碳含量比规定最大碳含量每减少0.01%,则允许锰含量比规定最大锰含量增加0.05%,但最大增加量应不超过
0.20%。
c Altotal≤0.060%,N≤0.012%,Al/N≥2∶1(不适用钛镇静钢或钛处理钢),Cu≤0.35%(如协商同意,Cu≤
0.10%),Ni≤0.30%,Cr≤0.30%,Mo≤0.15%,B≤0.0005%。
d 对于有意添加钙元素,除另有协议外,若S >0.0015%,则Ca/S≥1.5。Ca≤0.006%。
e 经协商同意,硫含量最大值可增加至0.006%,对于这些硫含量水平较高的钢板,可协议确定较低的Ca/S。
f 除另有协议外,铌、钒总含量应不大于0.06%。
g 铌、钒、钛总含量应不大于0.15%。
h 经协商同意,钼含量应不大于0.35%。
i 经协商同意,铬含量应不大于0.45%,镍含量应不大于0.50%。
j 经协商同意,铬含量应不大于0.45%。
6.1.2 对于厚度大于25mm的钢板,化学成分由供需双方协商确定,并按表1进行适当地调整。
6.1.3 供方可只提供熔炼分析及基于熔炼分析的碳当量,但应保证满足成品分析要求,若用户需要提
供成品分析结果,双方另行协商。
6.2 碳当量
6.2.1 碳当量应按下列方法计算:
a) 当碳含量不大于0.12%时,碳当量CEpcm应按式(1)计算:
CEPcm=C+
Si
30+
Mn+Cu+Cr
20 +
Ni
60+
Mo
15+
10+5B
(1)
如B的熔炼分析结果小于0.0005%时,在计算CEpcm时,可将B含量视为零。
b) 当碳含量大于0.12%时,碳当量CEⅡW应按式(2)计算:
CEⅡW=C+
Mn
6 +
Cr+Mo+V
5 +
Cu+Ni
(2)
6.2.2 各牌号的碳当量应符合表1的规定。
6.3 冶炼方法
钢采用转炉或电炉冶炼,并应进行炉外精炼。
6.4 交货状态
钢板应按正火、热机械轧制(TMCP)或淬火+回火状态交货。牌号后缀“M”代表热机械轧制(TM-
CP)交货状态,牌号后缀“N”代表正火交货状态,牌号后缀“Q”代表淬火+回火状态交货。
6.5 力学和工艺性能
6.5.1 钢板的力学和工艺性能应符合表2的规定。
表2 力学和工艺性能
牌号
拉伸试验a
夏比(V型缺口)
冲击试验
-10℃落锤撕裂试验
(DWTT)
规定总
延伸强度
Rt0.5/MPa
抗拉强度
Rm/MPa
屈强比
Rt0.5/Rm
不大于
断后伸长率
A50mm/%
不小于
-20℃冲击吸收能量
KV8/J
不小于
最小剪切面积百分比
SA/%
均值 单值
180°弯曲
试验b
L245NS/BNS
L245QS/BQS
L245MS/BMS
245~450 415~655 0.93
L290NS/X42NS
L290QS/X42QS
L290MS/X42MS
290~495 415~655 0.93
L320NS/X46NS
L320QS/X46QS
L320MS/X46MS
320~525 435~655 0.93
L360NS/X52NS
L360QS/X52QS
L360MS/X52MS
360~530 460~760 0.93
见6.5.2
按协议
85 70
D=2a
表2(续)
牌号
拉伸试验a
夏比(V型缺口)
冲击试验
-10℃落锤撕裂试验
(DWTT)
规定总
延伸强度
Rt0.5/MPa
抗拉强度
Rm/MPa
屈强比
Rt0.5/Rm
不大于
断后伸长率
A50mm/%
不小于
-20℃冲击吸收能量
KV8/J
不小于
最小剪切面积百分比
SA/%
均值 单值
180°弯曲
试验b
L390QS/X56QS
L390MS/X56MS
390~545 490~760 0.93
L415QS/X60QS
L415MS/X60MS
415~565 520~760 0.93
L450QS/X65QS
L450MS/X65MS
450~600 535~760 0.93
L485QS/X70QS
L485MS/X70MS
485~635 570~760 0.93
见6.5.2
120
120
120
150
85 70
85 70
85 70
85 70
D=2a
a 需方在按钢管标准来选用表中的牌号时,应充分考虑制管过程中拉伸性能的变化,以保证钢管性能符合相应
标准要求,在考虑加工硬化和包申格效应时,规定的总延伸强度、抗拉强度和屈强比可作相应调整。
ba为公称厚度,D 为弯曲压头直径,弯曲试验后,试样的外表面上应不出现目视可见的裂纹。
6.5.2 表2中,标距为50mm,宽度为38mm的全壁厚板状拉伸试样的断后伸长率最小值按式(3)
计算:
A50mm=1940×
S0.20
R0.9m
(3)
式中:
A50mm---断后伸长率最小值,%;
S0 ---拉伸试样原始横截面积,单位为平方毫米(mm2);
Rm ---规定的最小抗拉强度,单位为兆帕(MPa)。
注:S0 取a)485mm2 和b)试样横截面积(公称厚度×试样规定宽度)两者中的较小者,修约到最接近的10mm2。
6.5.3 若供方能保证弯曲试验结果合格,可不做检验。
6.5.4 厚度大于25mm的钢板,落锤撕裂试验(DWTT)由供需双方协商。
6.5.5 经供需双方协商,夏比(V型缺口)冲击试验、落锤撕裂试验(DWTT)的温度也可为其他温度,冲
击吸收能量、落锤撕裂试验(DWTT)最小剪切面积百分比也可另外协商,具体在合同中注明。
6.5.6 冲击吸收能量按一组三个试样算术平均值计算,允许其中一个试样值低于表2规定值,但应不
低于规定值的70%。
6.5.7 当夏比(V型缺口)冲击试验结果不符合上述规定时,应从同一张钢板或同一样坯上再取3个试
样进行试验,前后两组6个试样的算术平均值应不低于表2规定值,允许有2个试样值低于表2规定
值,但其中低于规定值70%的试样只允许有1个。
6.5.8 对厚度小于12mm钢板的夏比(V型缺口)冲击试验应采用小尺寸试样。厚度为6mm~8mm
的钢板,其尺寸为5mm×10mm×55mm,其试验结果应不小于表2规定值的50%;厚度 >8mm~
< 12mm 的钢板其尺寸为7.5mm×10mm×55mm,其试验结果应不小于表2规定值的75%。
6.5.9 钢板的硬度测量点如图1所示。应在钢板宽度1/4处横向截面上经抛光后进行10kg载荷维氏
硬度检验,在距钢板上下表面各1.5mm和板厚中心3个位置共测量9个点。厚度小于6mm的钢板,
维氏硬度测量点协商确定。各牌号的维氏硬度HV10应不超过240。
说明:
t---钢板厚度。
图1 维氏硬度测量点位置
6.6 晶粒度
L360NS/X52NS、L360QS/X52QS、L360MS/X52MS及以上强度级别牌号晶粒度应为8级或者更
细,其他牌号不做要求。如供方能保证,可不做检验。
6.7 非金属夹杂物
钢板A、B、C、D类非金属夹杂物级别应符合表3的规定。检验方法按GB/T 10561-2005的方
法A。
表3 非金属夹杂物级别
A类 B类 C类 D类
细系 粗系 细系 粗系 细系 粗系 细系 粗系
≤2.0 ≤2.0 ≤2.0 ≤2.0 ≤2.0 ≤2.0 ≤2.0 ≤2.0
6.8 HIC及SSC试验
6.8.1 HIC试验
在GB/T 8650-2015的A溶液中进行抗氢致开裂试验,各试样三个截面的最大允许平均比率应
符合下列验收极限:
a) 裂纹敏感率(CSR)≤2%;
b) 裂纹长度率(CLR)≤15%;
c) 裂纹厚度率(CTR)≤5%。
6.8.2 SSC试验
在GB/T 4157-2017的 A溶液中进行4点弯曲试验,试验加载应力为最小规定总屈服强度的
72%,试验时间720h。试验结果:在10倍放大镜下对试样拉伸表面进行观察,试样拉伸表面不应出现
任何表面开裂或裂纹,除非能证明这些裂纹不是SSC裂纹。
6.8.3 经供需双方协商,上述试验溶液也可以为GB/T 8650-2015或GB/T 4157-2017的B溶液或
其他替代介质,HIC试验的CSR、CTR、CLR指标及SSC试验要求等也可另外协商,具体在合同中注
明。试验频次和取样位置由供需双方协商确定。
6.8.4 HIC试验和SSC试验可由需方进行,但供方应保证HIC性能和SSC性能。
6.9 表面质量
6.9.1 钢板表面不应存在裂纹、气泡、结疤、折叠、夹杂和压入的氧化铁皮及其他深的尖锐划伤等缺陷。
钢板不应有目视可见分层。
6.9.2 钢板表面允许有不妨碍检查表面缺陷的薄层氧化铁皮、铁锈、由压入氧化铁皮脱落所引起的轻
微的表面粗糙、压痕等局部平底缺陷,但其深度应不大于厚度公差之半,并应保证钢板的最小厚度。
6.9.3 钢板表面缺陷不应焊补,允许修磨清理,但应保证钢板的最小厚度。修磨清理处应平滑无棱角,
且宽深比不小于10∶1,修磨面积应不大于钢板表面积的2%。
6.9.4 经供需双方协商,表面质量也可按GB/T 14977的规定执行。
6.10 无损检测
钢板应逐张进行超声检测,检验方法为GB/T 2970,其验收级别应在合同中注明。经供需双方协
商,并在合同中注明,也可采用其他超声波检验方法。
7 试验方法
7.1 钢的化学成分分析通常按GB/T 4336、GB/T 20123、GB/T 20124、GB/T 20125或其他通用方法
进行,仲裁时应按GB/T 223.5、GB/T 223.9、GB/T 223.12、GB/T 223.19、GB/T 223.26、GB/T 223.40、
GB/T 223.54、GB/T 223.59、GB/T 223.64、GB/T 223.68、GB/T 223.69、GB/T 223.76、GB/T 223.78、
GB/T 223.84或GB/T 20125的规定进行。
7.2 除7.1规定的试验方法外,其他检验项目的试验方法应符合表4的规定。
表4 检验项目、取样数量、位置及方向、取样方法及试验方法
序号 检验项目 取样数量、位置及方向 取样方法 试验方法
1 化学成分 1个/炉 GB/T 20066 见7.1
2 拉伸试验 1个/批(板宽1/2处,横向) GB/T 2975 GB/T 228.1
3 弯曲试验 1个/批(板宽1/4处,横向) GB/T 2975 GB/T 232
4 冲击试验 3个/批(板宽1/4处,横向) GB/T 2975 GB/T 229
5 落锤撕裂试验(DWTT) 2个/批(板宽1/4处,横向) GB/T 2975 GB/T 8......
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